JP2001196258A - 積層セラミック電子部品の製造方法 - Google Patents

積層セラミック電子部品の製造方法

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JP2001196258A
JP2001196258A JP2000007989A JP2000007989A JP2001196258A JP 2001196258 A JP2001196258 A JP 2001196258A JP 2000007989 A JP2000007989 A JP 2000007989A JP 2000007989 A JP2000007989 A JP 2000007989A JP 2001196258 A JP2001196258 A JP 2001196258A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 非常に厚みの薄いセラミックグリーンシート
を用いた場合であっても、セラミックグリーンシートに
損傷を与えることなく経済的にセラミックグリーンシー
トを積層し得る工程を備えた積層セラミック電子部品の
製造方法を得る。 【解決手段】 第1のセラミックグリーンシート2上
に、内部電極3を形成し、第2のキャリアフィルム4に
支持されたセラミックグリーンシート5をセラミックグ
リーンシート2に積層・熱圧着し、第2のセラミックグ
リーンシート5を透かして下方の内部電極3の位置を検
出して、該内部電極3を基準として内部電極8を形成
し、上記第2のセラミックグリーンシートの積層及び内
部電極形成工程を繰り返すことにより、積層シートを
得、該積層シートを治具を用いて取り扱い、積層してい
くことによりセラミック積層体を得る工程を備える積層
セラミック電子部品の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば積層コンデ
ンサのような積層セラミック電子部品の製造方法に関
し、より詳細には、厚みの薄いセラミックグリーンシー
トを用いて構成された積層セラミック電子部品の製造方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】積層コンデンサなどの積層セラミック電
子部品の製造に際しては、内部電極が印刷された複数枚
のセラミックグリーンシートを積層し、厚み方向に加圧
することにより積層体を得る。そして、この積層体を焼
成することにより内部電極が形成されたセラミック焼結
体が得られている。
【0003】ところで、例えば積層コンデンサでは、小
型化及び大容量化を果たすために、内部電極間のセラミ
ック焼結体層の厚みが薄くされてきている。従って、製
造に際し、より薄いセラミックグリーンシートを用いる
必要がある。
【0004】ところが、セラミックグリーンシートの厚
みが薄くなると、セラミックグリーンシート単体では取
り扱いが困難となる。そこで、従来、合成樹脂フィルム
からなるキャリアフィルム上にてセラミックグリーンシ
ートを成形し、該キャリアフィルムに支持された状態で
取り扱う方法が提案されている。
【0005】また、特開昭63−102216号公報に
は、図7に示す吸引治具51を用いてセラミックグリー
ンシートを積層する方法が開示されている。ここでは、
キャリアフィルム52上にセラミックグリーンシート5
3が積層されている。セラミックグリーンシート53の
上面に導電ペーストをスクリーン印刷することにより内
部電極54が形成されている。他方、吸引治具51は、
吸引治具本体55と、カッター56とを有する。吸引治
具本体55は、下面55aに開いた多数の吸引孔55b
を有する。吸引孔55bは、図示しない真空ポンプなど
の吸引源に連結されている。カッター56は、矩形枠状
の形状を有し、下方の端縁が切断刃とされている。
【0006】セラミックグリーンシート53の積層に際
しては、内部電極54が印刷された後、図7に示すよう
に、吸引治具51を降下し、カッター56により矩形形
状にセラミックグリーンシート53を打ち抜く。しかる
後、吸引孔55bから吸引し、吸引治具本体55の下面
55aに内部電極54が印刷されたセラミックグリーン
シート53を吸着する。次に、吸引治具51を上方に移
動し、図示しない積層治具内に搬送し、吸引を停止し、
吸着されていたセラミックグリーンシート53を吸引治
具内の先に積層されていたセラミックグリーンシートに
圧着し、積層する。この工程を繰り返すことにより、厚
みの薄いセラミックグリーンシート53を順次積層する
ことができるとされている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
内部電極間に挟まれたセラミック焼結体層の厚みをより
薄くすることが試みられている。従って、セラミックグ
リーンシート53として、5μm以下の非常に薄いセラ
ミックグリーンシートが用いられてきている。このよう
にセラミックグリーンシート53の厚みが非常に薄くな
ると、吸引治具51を用いた積層方法では、取り扱いが
困難となり、セラミックグリーンシートに損傷を与える
ことがあった。
【0008】すなわち、吸引治具本体55には、多数の
吸引孔55bが形成されている。この吸引孔55bの径
は0.1〜1mm程度である。従って、セラミックグリ
ーンシート53の厚みが10μm以下と非常に薄くなる
と、セラミックグリーンシート53の厚みに対して吸引
孔55bの大きさが相対的に大きくなり、吸引によりセ
ラミックグリーンシート53に損傷を与えがちであっ
た。
【0009】吸引孔55bの径を小さくすれば、セラミ
ックグリーンシート53へ与える損傷を小さくすること
はできる。しかしながら、圧力損失が大きくなり、吸引
保持力が低下する。また、吸引孔55bが設けられてい
る部分でしか、吸引による保持力は発生しない。従っ
て、吸引孔55bの径を小さくし、かつ吸引保持力を高
めるには、吸引孔55bを多数に形成しなければならな
かった。しかしながら、多数の吸引孔55bを形成した
場合、吸引本体55の加工に非常に手間がかかり、コス
トが非常に高くつくという問題があった。
【0010】また、上記吸引治具51を用いた場合、1
枚のセラミックグリーンシート53毎に他のセラミック
グリーンシート上に重ね、圧着する積層工程を実施しな
ければならず、生産性が十分でないという問題もあっ
た。
【0011】本発明の目的は、上述した従来技術の欠点
を解消し、非常に薄いセラミックグリーンシートを用い
た場合であっても、セラミックグリーンシートに損傷が
生じ難く、かつ複数枚のセラミックグリーンシートを容
易にかつ経済的に積層し得る工程を備えた積層セラミッ
ク電子部品の製造方法を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明に係る積層セラミ
ック電子部品の製造方法は、第1のキャリアフィルム上
に第1のセラミックグリーンシートが形成されている第
1の複合シートを用意する工程と、前記第1のセラミッ
クグリーンシート上に、内部電極を形成する工程と、第
2のキャリアフィルム上に第2のセラミックグリーンシ
ートが形成されている第2の複合シートを用意する工程
と、第2の複合シートを第2のセラミックグリーンシー
ト側から内部電極が形成された第1のセラミックグリー
ンシート上に積層する工程と、前記第2の複合シートの
キャリアフィルムを介して第2のセラミックグリーンシ
ートを第1のセラミックグリーンシート側に熱圧着する
工程と、前記第2の複合シートのキャリアフィルムを剥
離する工程と、前記キャリアフィルムの剥離により露出
された第2のセラミックグリーンシート面に、該第2の
セラミックグリーンシートを透かして下方の内部電極の
位置を検出して、該内部電極を基準として、第2のセラ
ミックグリーンシート上に内部電極を形成する工程と、
前記第2のセラミックグリーンシートの積層及び内部電
極形成工程を繰り返すことにより、複数層の第2のセラ
ミックグリーンシートを内部電極を介して積層してキャ
リアフィルムに支持された積層シートを得る工程と、複
数の前記積層シートを積層して積層体を得る工程と、前
記積層体を焼成してセラミック焼結体を得る工程と、前
記セラミック焼結体の外表面に複数の外部電極を形成す
る工程とを備えることを特徴とする。
【0013】本発明に係る積層セラミック電子部品の製
造方法の特定の局面では、上記熱圧着は、ヒーター内蔵
カレンダーロールを用いて行われる。本発明に係る積層
セラミック電子部品の製造方法のより特定の局面では、
第2のセラミックグリーンシートとして、厚みが5μm
以下のものが用いられ、さらに特定的な局面では、2μ
m以下の厚みのセラミックグリーンシートが用いられ
る。
【0014】本発明の他の特定の局面では、前記積層シ
ートの厚みが3μm以上となるように第2のセラミック
グリーンシートの積層及び内部電極の形成が行われる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明に
係る積層セラミック電子部品の製造方法の具体的な実施
例を説明することにより、本発明を明らかにする。
【0016】本実施例では、積層セラミック電子部品と
して積層コンデンサが製造される。まず、図2(a)に
示すように、キャリアフィルム1上にセラミックグリー
ンシート2を形成する。キャリアフィルム1としては、
ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、PEN
などの適宜の合成樹脂フィルムを用いることができる。
セラミックグリーンシート2の形成は、セラミックスラ
リーを適宜のシート成形方法により成形することにより
行われる。この成形方法としては、ドクターブレード
法、リバースロールコーター、ダイコーターを用いた方
法などを挙げることができる。上記のようにして、厚み
1〜5μmの範囲のセラミックグリーンシート2が形成
される。
【0017】次に、図2(b)に示すように、セラミッ
クグリーンシート2上にAgペーストなどの導電ペース
トをスクリーン印刷することにより、内部電極3を形成
する。この内部電極3の形成は、スクリーン印刷以外の
他の方法で導電ペーストを付与することにより行っても
よい。また、導電ペーストの付与に代えて、蒸着または
スパッタリング等により導電剤を付与して内部電極3を
形成してもよい。上記のようにして、本実施例では乾燥
後の厚みが0.5〜2μmの内部電極3が形成される。
【0018】次に、図1(a)に示すように、内部電極
3が印刷されたセラミックグリーンシート2上に、別途
キャリアフィルム4に支持されたセラミックグリーンシ
ート5を積層する。この場合、第2のセラミックグリー
ンシート5の厚みは、10μm以下、好ましくは1〜5
μm程度とされている。
【0019】第2のセラミックグリーンシート5がキャ
リアフィルム4に支持された状態のまま、図1(a)の
矢印の方法に示す向きにセラミックグリーンシート5を
セラミックグリーンシート2及び内部電極3上に積層す
る。
【0020】しかる後、図1(b)に示すように、ヒー
ター内蔵カレンダーロール6を用いて、キャリアフィル
ム4の上面から圧接する。この場合、カレンダーロール
6は、キャリアフィルム4の背面すなわち上面に圧接さ
せたまま、矢印の方向に移動される。このようにして、
セラミックグリーンシート5がセラミックグリーンシー
ト2に熱圧着される。なお、カレンダーロール6は内蔵
されているヒーターにより加熱されており、この加熱温
度については、30〜150℃程度とされる。
【0021】上記熱圧着後、キャリアフィルム4を剥離
し、セラミックグリーンシート5を露出させる。しかる
後、図1(c)に示すように、スクリーン7を用いて、
第2のセラミックグリーンシート5上に内部電極3と同
様にして内部電極8を形成する。
【0022】ところで、このスクリーン7の位置決めに
際しては、セラミックグリーンシート5の厚みが10μ
m以下と非常に薄いため、下方の内部電極3を透かして
見ることができる。すなわち、セラミックグリーンシー
ト5を透かして印刷された内部電極3の位置に応じて、
スクリーン7を位置決めすることができる。従って、内
部電極8は、内部電極3と正確に重なり合う位置に形成
される。なお、好ましくは、第2のセラミックグリーン
シート5の厚みは5μm以下とされ、より一層下方の内
部電極3の位置を容易に検出できる。
【0023】上記内部電極3の位置をセラミックグリー
ンシート5を透かして検出するに際しては、適宜の画像
処理装置を用いて行うことができる。上記の用にして、
図1(d)に示すように、第2のセラミックグリーンシ
ート5上に正確に内部電極8が形成される。
【0024】次に、図1(a)及び(b)に示した工程
と同様にして、別途用意された3枚目の第2のセラミッ
クグリーンシートを、セラミックグリーンシート5及び
内部電極8上に積層し、熱圧着する。
【0025】このようにして、図3に示すように、セラ
ミックグリーンシート5及び内部電極8上に第2のセラ
ミックグリーンシート9が積層される。このセラミック
グリーンシート2,5,9が内部電極3,8を介して積
層されている構造を積層シート10とする。
【0026】しかる後、図3に示す吸引治具11を用意
する。吸引治具11は、吸引治具本体12と、カッター
13とを有する。吸引治具本体12は、下面12aに開
いた多数の吸引孔12bを有する。吸引孔12bは、図
示しない吸引源に接続されており、下面12a上に積層
シート10を吸着保持し得るように構成されている。
【0027】また、カッター13は、吸引治具本体12
の周囲を取り囲むように配置されており、該カッター1
3の下端が切断刃とされている。カッター13の平面形
状は矩形枠状とされている。
【0028】図4に示すように、吸引治具11を降下
し、吸引治具本体12の下面12aにより、積層シート
10を圧接する。しかる後、カッター13を降下し、カ
ッター13により積層シート10を切断する。この場
合、カッター13の下端の切断刃はキャリアフィルム1
に達するように降下されるが、キャリアフィルム1の下
面には到達しないように降下される。すなわち、キャリ
アフィルム1を切断することなく、積層シート10のみ
を切断するようにカッター13が降下される。
【0029】この状態で、吸引孔12bから吸引するこ
とにより、積層シート10が吸引治具本体12の下面1
2aに吸着される。従って、図4に示す状態から吸引治
具11を上昇させることにより、キャリアフィルム1か
ら積層シート10を剥離し、かつ積層シート10を吸引
治具11の吸引治具本体12に吸着保持することができ
る(図5参照)。
【0030】しかる後、吸引治具11に積層シート10
を保持した状態で、吸引治具11を図5の矢印で示すよ
うに移動し、積層治具14内に移動させる。この場合、
吸引治具11を積層治具14の上方に移動し、かつ降下
し、積層治具14の底面14aに積層シート10を圧着
した状態で吸引治具による吸引保持を解除することによ
り、積層シート10を積層治具14内に移動させること
ができる。
【0031】図1〜図5を参照して説明した上記積層シ
ート10を得、積層シート10を積層治具14内におい
て積層する工程を繰り返すことにより、内部電極を介し
て多数のセラミックグリーンシートが積層されている積
層体を得ることができる。
【0032】このようにして得られた積層体を厚み方向
に加圧することにより、マザーの積層体が得られる。こ
のマザーの積層体を周知の積層コンデンサ製造技術に従
って、個々の積層コンデンサ単位の積層体となるように
厚み方向に切断し、焼成することにより、図6に示すセ
ラミック焼結体16が得られる。セラミック焼結体16
内には、複数の内部電極17,18が厚み方向において
交互に形成されている。複数の内部電極17は、セラミ
ック焼結体16の第1の端面16aに引き出されてい
る。複数の内部電極18は、セラミック焼結体16の端
面16aとは反対側の第2の端面16bに引き出されて
いる。そして、端面16a,16bを覆うように、外部
電極19,20を形成することにより、積層コンデンサ
21が得られる。
【0033】本実施例の製造方法では、上記のように3
枚のセラミックグリーンシート2,5,9が内部電極
3,8を介して積層されている積層シート10を吸引治
具11を用いて順次積層する。従って、各セラミックグ
リーンシート2,5,9の厚みが10μm以下、好まし
くは5μm以下と非常に薄い場合であっても、従来から
用いられているのと同程度の吸引治具11を用いて、積
層を安定に行うことができる。
【0034】すなわち、従来、セラミックグリーンシー
トの厚みが10μm以下の場合、1枚のセラミックグリ
ーンシートでは吸引治具51を用いて取り扱うことが困
難であったのに対し、本実施例では、10μm以下の厚
みのセラミックグリーンシート2,5,9を積層してな
る積層シート10が吸引治具11により取り扱われる。
【0035】従って、積層シート10の厚みが、10μ
mを超えるので、積層シート10を吸引治具11を用い
て安定に積層シート10に損傷を与えることなく積層作
業を行うことができる。また、積層シート10の厚みは
厚いので、吸引孔12bの数を増大させる必要もない。
【0036】さらに、本実施例では、上述したように第
2のセラミックグリーンシート5,9の厚みが10μm
以下と薄いため、下方の位置している内部電極を透かし
て見ることができ、それによって内部電極を正確に積層
することができる。
【0037】また、上記第2のセラミックグリーンシー
トの厚みが10μm以下の場合であっても、上記のよう
に吸引治具11を用いて内部電極を介して複数枚のセラ
ミックグリーンシートを容易にかつ経済的に積層するこ
とができる。また、この種の吸引治具11では、厚みが
3μm以上であれば、セラミックグリーンシートにあま
り損傷を与えずに積層し得るが、本実施例の製造方法に
よれば、積層シート10の厚みが3μm以上であればよ
いため、例えば3枚のセラミックグリーンシートを積層
して積層シートを構成する場合には、3枚のセラミック
グリーンシートの厚みは、それぞれ1.0μm以上であ
れば本実施例の方法に従って積層することができる。従
って、従来法に比べて、内部電極間のセラミック焼結体
層の厚みがより薄い積層コンデンサを容易に得ることが
できる。
【0038】なお、上記実施例では、第2のセラミック
グリーンシートを第1のセラミックグリーンシート側に
熱圧着するに際し、ヒーター内蔵カレンダーロールを用
いたが、熱プレス等の他の加熱圧着装置を用いてもよ
い。
【0039】また、上記実施例では、積層コンデンサの
製造方法につき説明したが、積層バリスタ、積層サーミ
スタなどの積層型圧電共振部品などの他の積層セラミッ
ク電子部品の製造にも適用することができる。
【0040】
【発明の効果】本発明に係る積層セラミック電子部品の
製造方法によれば、第1のセラミックグリーンシート上
に内部電極を形成した後、第2のキャリアフィルムに厚
み10μm以下のセラミックグリーンシートが形成され
ている第2の複合シートを、第2のセラミックグリーン
シート側から第1のセラミックグリーンシート上に積層
し、第2のセラミックグリーンシートを第1のセラミッ
クグリーンシート側に熱圧着し、第2の複合シートのキ
ャリアフィルムを剥離し、第2のセラミックグリーンシ
ート面に内部電極を形成する工程を繰り返し、第2のセ
ラミックグリーンシートを内部電極を介して積層するこ
とにより積層シートが得られている。そして、この積層
シートを積層することにより、積層体が得られ、該積層
体を焼成することによりセラミック焼結体が得られる。
【0041】従って、上記第1,第2のセラミックグリ
ーンシートの厚みを薄くした場合であっても、積層シー
トを得た後に吸引治具などを用いて取り扱えばよいた
め、第1,第2のセラミックグリーンシートの厚みを薄
くすることができ、従来の吸引治具では取り扱いが困難
であった厚み10μm以下のセラミックグリーンシート
を用いて積層セラミック電子部品を製造することができ
る。よって、内部電極間のセラミック焼結体層の厚みが
薄い積層セラミック電子部品を、容易にかつ経済的に得
ることができる。
【0042】また、上記積層シートを積層するため、従
来より用いられている吸引治具を用いることができ、従
って、内部電極間のセラミック焼結体層の厚みが薄い積
層セラミック電子部品を安価に提供することができる。
【0043】また、第2のセラミックグリーンシートの
厚みが10μm以下であるため、第2のセラミックグリ
ーンシート上に内部電極を形成する場合、第2のセラミ
ックグリーンシートを透かして下方の内部電極の位置を
確認することができる。従って、下方の内部電極の実際
の位置を基準として内部電極を正確に形成することがで
きる。
【0044】上記熱圧着をヒーター内蔵カレンダーロー
ルを用いて行う場合には、第2のセラミックグリーンシ
ートを第1のセラミックグリーンシートに容易に熱圧着
することができる。
【0045】また、本発明において、第2のセラミック
グリーンシートの厚みが2μm以下である場合であって
も、第1のセラミックグリーンシート上に複数枚の第2
のセラミックグリーンシートを積層した積層シートの厚
みが3μmを超えると、従来の吸引治具などを用いて、
容易に取り扱うことができ、内部電極間のセラミック焼
結体層の厚みが非常に薄い積層セラミック電子部品を提
供することができる。
【0046】上記積層シートの厚みが3μm以上となる
ように、第2のセラミックグリーンシートの積層及び内
部電極の形成が行われる場合、従来の吸引治具などを用
いて、積層シートを容易にかつ安定に積層することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)〜(d)は、本発明の一実施例におい
て、第2のセラミックグリーンシートを積層し、熱圧着
し、さらに内部電極を形成する工程を説明するための各
断面図。
【図2】(a)及び(b)は、本発明の一実施例におい
て、第1のセラミックグリーンシートを用意する工程及
び第1のセラミックグリーンシート上に内部電極を形成
する工程を説明するための各断面図。
【図3】本発明の一実施例において、積層シートを吸引
治具により保持する工程を説明するための断面図。
【図4】本発明の一実施例において、吸引治具により積
層シートを保持するにあたり、カッターにより積層シー
トを切断する工程を説明するための断面図。
【図5】本発明の一実施例において、積層シートを吸引
治具を用いて保持し、搬送し、積層する工程を説明する
ための断面図。
【図6】本発明の一実施例により得られる積層セラミッ
ク電子部品としての積層コンデンサを示す断面図。
【図7】従来の積層コンデンサの製造方法の一例を説明
するための断面図。
【符号の説明】
1…キャリアフィルム 2…第1のセラミックグリーンシート 3…内部電極 4…キャリアフィルム 5…第2のセラミックグリーンシート 6…ヒーター内蔵カレンダーロール 7…スクリーン 8…内部電極 9…第2のセラミックグリーンシート 10…積層シート 11…吸引治具 12…吸引治具本体 12a…下面 12b…吸引孔 13…カッター 14…積層治具 16…セラミック焼結体 17,18…内部電極 19,20…外部電極 21…積層コンデンサ
フロントページの続き Fターム(参考) 5E001 AB03 AC09 AF06 AH00 AH01 AH05 AH06 AH09 AJ02 5E082 AA01 AB03 BC38 BC39 EE04 EE23 EE35 FG06 FG26 FG46 FG54 HH43 LL01 LL02 LL40 MM11 MM12 MM13 MM21 MM22 MM23 MM24 PP09

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1のキャリアフィルム上に第1のセラ
    ミックグリーンシートが形成されている第1の複合シー
    トを用意する工程と、 前記第1のセラミックグリーンシート上に、内部電極を
    形成する工程と、 第2のキャリアフィルム上に第2のセラミックグリーン
    シートが形成されている第2の複合シートを用意する工
    程と、 第2の複合シートを第2のセラミックグリーンシート側
    から内部電極が形成された第1のセラミックグリーンシ
    ート上に積層する工程と、 前記第2の複合シートのキャリアフィルムを介して第2
    のセラミックグリーンシートを第1のセラミックグリー
    ンシート側に熱圧着する工程と、 前記第2の複合シートのキャリアフィルムを剥離する工
    程と、 前記キャリアフィルムの剥離により露出された第2のセ
    ラミックグリーンシート面に、該第2のセラミックグリ
    ーンシートを透かして下方の内部電極の位置を検出し
    て、該内部電極を基準として、第2のセラミックグリー
    ンシート上に内部電極を形成する工程と、 前記第2のセラミックグリーンシートの積層及び内部電
    極形成工程を繰り返すことにより、複数層の第2のセラ
    ミックグリーンシートを内部電極を介して積層してキャ
    リアフィルムに支持された積層シートを得る工程と、 複数の前記積層シートを積層して積層体を得る工程と、 前記積層体を焼成してセラミック焼結体を得る工程と、 前記セラミック焼結体の外表面に複数の外部電極を形成
    する工程とを備える、積層セラミック電子部品の製造方
    法。
  2. 【請求項2】 前記熱圧着が、ヒーター内蔵カレンダー
    ロールを用いて行われる、請求項1に記載の積層セラミ
    ック電子部品の製造方法。
  3. 【請求項3】 第2のセラミックグリーンシートの厚み
    が5μm以下である、請求項1または2に記載の積層セ
    ラミック電子部品の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記第2のセラミックグリーンシートの
    厚みが2μm以下である、請求項1または2に記載の積
    層セラミック電子部品の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記積層シートの厚みが3μm以上とな
    るように第2のセラミックグリーンシートの積層及び内
    部電極の形成が行われる、請求項4に記載の積層セラミ
    ック電子部品の製造方法。
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